《2025年亮点给力提优课时作业本九年级物理上册苏科版》

7. (2024·福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,$R_{t}$为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大.闭合开关S,当热敏电阻$R_{t}$的温度降低时,电压表$V_{1}$的示数____,电压表$V_{2}$的示数与电流表A的示数之比____.(均填变化情况)

答案： 变大 不变 解析：由图可知，定值电阻 $ R $与热敏电阻 $ R_{t} $串联，电流表测电路中电流，电压表 $ \text{V}_{1} $测 $ R_{t} $两端的电压，电压表 $ \text{V}_{2} $测 $ R $两端的电压。闭合开关 $ S $，当热敏电阻 $ R_{t} $的温度降低时，$ R_{t} $阻值变大，电路的总电阻变大，由 $ I = \frac{U}{R_{总}} $可知，电路中的电流变小，即电流表 $ \text{A} $示数变小，由 $ U = IR $可知，$ R $两端的电压变小，电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，$ R_{t} $两端的电压变大，即 $ \text{V}_{1} $示数变大；电压表 $ \text{V}_{2} $的示数与电流表 $ \text{A} $的示数之比等于 $ R $的阻值，$ R $的阻值不变，则电压表 $ \text{V}_{2} $的示数与电流表 $ \text{A} $的示数之比不变。

8. (2025·江苏泰州期末)在如图甲电路中,$R_{0}$、$R_{2}$为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器$R_{1}$的滑片从一端移到另一端,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.则$R_{2}$的阻值为____Ω,$R_{0}$的阻值为____Ω,电源电压为____V.

答案： $ 1 $ $ 2 $ $ 12 $ 解析：由图甲可知，$ R_{0} $、$ R_{1} $、$ R_{2} $串联在电路中，电压表 $ \text{V}_{1} $测 $ R_{1} $、$ R_{2} $两端的总电压，电压表 $ \text{V}_{2} $测 $ R_{2} $两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路的总电压等于各分电压之和，所以 $ \text{V}_{1} $的示数始终大于等于 $ \text{V}_{2} $的示数，结合图乙可知，$ b $为 $ \text{V}_{1} $示数变化的图线，$ a $为 $ \text{V}_{2} $示数变化的图线。当滑片 $ P $移至最左端时，滑动变阻器 $ R_{1} $连入电路的阻值为 $ 0 $，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，根据图乙可知，最大电流 $ I_{max} = 4\ \text{A} $，此时 $ \text{V}_{1} $和 $ \text{V}_{2} $的示数均为 $ 4\ \text{V} $，所以电源电压 $ U = 4\ \text{V} + 4\ \text{A} \times R_{0} $ ①；当滑片 $ P $移至最右端时，$ R_{1} $连入电路的阻值最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙可知，最小电流 $ I_{min} = 1\ \text{A} $，此时 $ \text{V}_{1} $的示数为 $ 10\ \text{V} $、$ \text{V}_{2} $的示数为 $ 1\ \text{V} $，则 $ R_{2} = \frac{U_{2}}{I_{min}} = \frac{1\ \text{V}}{1\ \text{A}} = 1\ \Omega $，滑动变阻器两端电压 $ U_{1} = U_{12} - U_{2} = 10\ \text{V} - 1\ \text{V} = 9\ \text{V} $，由欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最大阻值 $ R_{1max} = \frac{U_{1}}{I_{min}} = \frac{9\ \text{V}}{1\ \text{A}} = 9\ \Omega $，此时电源电压 $ U = 10\ \text{V} + 1\ \text{A} \times R_{0} $ ②。联立①②，解得 $ R_{0} = 2\ \Omega $、$ U = 12\ \text{V} $。

9. (2025·重庆期末)如图所示电路,电源电压恒为6V,小灯泡L标有“5V 0.5A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器$R_{1}$规格为“20Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.
(1) 求小灯泡正常发光时的电阻.
(2) 只闭合开关S和$S_{1}$,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,定值电阻$R_{2}$的阻值是多少?
(3) 只闭合开关S和$S_{2}$,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,求滑动变阻器$R_{1}$允许接入电路的阻值范围.

答案： （1）$ 10\ \Omega $ （2）$ 40\ \Omega $ （3）$ 2 \sim 10\ \Omega $ 解析：（1）由题意知，小灯泡的额定电压为 $ 5\ \text{V} $，额定电流为 $ 0.5\ \text{A} $，根据 $ I = \frac{U}{R} $可得，小灯泡正常发光时的电阻 $ R_{L} = \frac{U_{L}}{I_{L}} = \frac{5\ \text{V}}{0.5\ \text{A}} = 10\ \Omega $。（2）只闭合开关 $ S $和 $ S_{1} $，滑动变阻器的滑片 $ P $置于最右端时，滑动变阻器 $ R_{1} $的最大阻值与定值电阻 $ R_{2} $串联，电压表测 $ R_{1} $两端的电压，此时电路的电流 $ I = \frac{U_{1}}{R_{1最大}} = \frac{2\ \text{V}}{20\ \Omega} = 0.1\ \text{A} $，根据串联电路的电压规律可得，$ R_{2} $两端的电压 $ U_{2} = U - U_{1} = 6\ \text{V} - 2\ \text{V} = 4\ \text{V} $，$ R_{2} $的阻值 $ R_{2} = \frac{U_{2}}{I} = \frac{4\ \text{V}}{0.1\ \text{A}} = 40\ \Omega $。（3）只闭合开关 $ S $和 $ S_{2} $，滑动变阻器 $ R_{1} $和小灯泡 $ \text{L} $串联，电压表测 $ R_{1} $两端的电压，电流表测电路中的电流。小灯泡的额定电流为 $ 0.5\ \text{A} $，电流表量程为 $ 0 \sim 0.6\ \text{A} $，串联电路中电流处处相等，则在保证各元件安全工作的情况下，电路中的最大电流 $ I_{大} = 0.5\ \text{A} $，此时 $ \text{L} $正常发光，其两端电压为额定电压 $ 5\ \text{V} $，由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，$ R_{1} $接入电路的最小阻值 $ R_{1小} = \frac{U}{I_{大}} - R_{L} = \frac{6\ \text{V}}{0.5\ \text{A}} - 10\ \Omega = 2\ \Omega $；电压表的量程为 $ 0 \sim 3\ \text{V} $，则电压表的最大示数即 $ R_{1} $两端的最大电压 $ U_{1大} = 3\ \text{V} $，由串联电路的电压规律可得，此时 $ \text{L} $两端的电压 $ U'_{L} = U - U_{1大} = 6\ \text{V} - 3\ \text{V} = 3\ \text{V} $，此时电路中的电流 $ I' = \frac{U'_{L}}{R_{L}} = \frac{3\ \text{V}}{10\ \Omega} = 0.3\ \text{A} $，由欧姆定律可得，$ R_{1} $接入电路的最大阻值 $ R_{1大} = \frac{U_{1大}}{I'} = \frac{3\ \text{V}}{0.3\ \text{A}} = 10\ \Omega $。所以，滑动变阻器 $ R_{1} $允许接入电路的阻值范围是 $ 2 \sim 10\ \Omega $。

10. 新趋势学科融合某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示.电路中电源电压恒为6V,定值电阻$R_{0}$的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示.闭合开关S:

(1) 当检测板所受压力增大时,电压表的示数____.
(2) 压力为零时,电压表的示数为多少?
(3) 该装置所能测量的最大压力为多少?
(4) 不改变电源电压和电压表量程,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法.

答案： （1）增大 （2）$ 1.2\ \text{V} $ （3）$ 600\ \text{N} $ （4）将定值电阻 $ R_{0} $换为阻值较小的电阻 解析：（1）由图甲可知，$ R $、$ R_{0} $串联，电压表测 $ R_{0} $两端的电压。由图乙可知，当检测板所受压力增大时，$ R $的阻值减小，由串联分压可知，$ R $两端的电压减小，电源电压不变，则 $ R_{0} $两端的电压增大，即电压表示数增大。（2）由图乙可知，当压力为零时，$ R $的阻值为 $ 80\ \Omega $，此时电路的总电阻 $ R_{总} = R + R_{0} = 80\ \Omega + 20\ \Omega = 100\ \Omega $，电路中的电流 $ I = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6\ \text{V}}{100\ \Omega} = 0.06\ \text{A} $，则电压表的示数即 $ R_{0} $两端的电压 $ U_{0} = IR_{0} = 0.06\ \text{A} \times 20\ \Omega = 1.2\ \text{V} $。（3）由电压表的量程可知，$ R_{0} $两端的最大电压 $ U_{0大} = 3\ \text{V} $，电路中的最大电流 $ I_{大} = \frac{U_{0大}}{R_{0}} = \frac{3\ \text{V}}{20\ \Omega} = 0.15\ \text{A} $，电路的最小总电阻 $ R_{总小} = \frac{U}{I_{大}} = \frac{6\ \text{V}}{0.15\ \text{A}} = 40\ \Omega $，则 $ R $的最小阻值 $ R_{小} = R_{总小} - R_{0} = 40\ \Omega - 20\ \Omega = 20\ \Omega $，由图乙可知，该装置所能测量的最大压力为 $ 600\ \text{N} $。（4）若要提高该装置所能测量的最大压力值，则 $ R $的最小阻值 $ R_{小} $变小，由串联分压可知 $ \frac{U - U_{0大}}{U_{0大}} = \frac{R_{小}}{R_{0}} $，不改变电源电压和电压表的量程，即 $ U $、$ U_{0大} $不变，则应减小 $ R_{0} $的阻值，即将定值电阻 $ R_{0} $换为阻值较小的电阻。